DE2218005C3 - Anorganisches Ammoniumnitrat-Gel fur schlammformige Sprengstoffe und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Anorganisches Ammoniumnitrat-Gel fur schlammformige Sprengstoffe und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein anorganisches Ammoniumnitrat-Gel, das Aluminiumsilikat enthält,
zur Herstellung schlammförmiger Sprengstoffe ohne Zusatz weiterer Verdickungsmittel.
Ein Sprengstoff muß sensibel sein, aber neben einer hohen Detonationskraft auch eine ausreichende Stabilität
aufweisen. Bei Sprengstoffen, die nicht an Ort und Stelle hergestellt werden, ist es besonders wichtig,
daß ihre Detonationskraft über längere Zeiträume erhalten bleibt.
Neben pulverförmiger! Sprengstoffen, bei denen insbesondere bei längerer Lagerung die Gefahr besteht,
daß bei veränderten Feuchtigkeitsbedingungen das Pulver oder Granulat zusammenbäckt,-sind auch
schlammförmige Sprengstoffe bekannt, die sich für verschiedene Einsatzgebiete besonders gut eignen.
Solche schlammförmigen Sprengstoffe benötigen einen ihre Konsistenz aufrechterhaltenden Bestandteil.
Aus der USA.-Patentschrift 3397097 ist ein
schlammförmiger Sprengstoff auf der Basis von Ammoniumnitrat bekannt, bei dem eine organische Paste,
nämlich Guargummi, als Verdickungsmittel Verwendung findet, das aber für den Sprengstoff selbst keinerlei
Wirkung oder Bedeutung hat und daher nur Ballaststoff ist. Zur Erhöhung der Detonationskraft
wird beispielsweise Vermiculit zugegeben, um Gaseinschlüsse, wie Luft, Stickstoff oder Kohlendioxid,
im Sprengstoffgemisch zu bilden und zu erhalten. Nachteilig bei diesem bekannten schlammförmigen
Sprengstoff ist ferner, daß bei seiner Detonation CO und CO2 entwickelt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Vorprodukt für einen schlammförmigen Sprengstoff zu schaffen, der
eine hohe Detonationskraft sowie gute Lagerfähigkeit aufweist, wirtschaftlich herzustellen ist und weder
Ballaststoffe enthält noch bei der Detonation CO und CO2 entwickelt.
Diese Aufgabe wird durch ein Vorprodukt der eingangs genannten Art gelöst, das gekennzeichnet
ist durch ein gereiftes Gemisch aus Ammoniumnitrat und einem gereinigten und mit Wasser gequollenen,
anorganischen Gel aus Montmorillonit. Vermiculit
oder hydratisiertem Halloysit.
Zur Herstellung dieses Vorproduktes wird Montmorillonit, Vermiculit oder hydratisiertes Halloysit
mit Wasser gemischt, daß wäßrige Gemisch gesiebt und das hindurchgegangene Aluminiumsilikat-Sol
zum Sieden gebracht und durch Erwärmen gequollen und konzentriert und anschließend mit Ammoniumnitrat
gemischt und das Gemisch reifen gelassen.
Bei einem schlammförmigen Sprengstoff wird durch das Aluminiumsilikat erreicht, daß das Ammoniumnitrat
in ein Gelgemisch übergeführt wird, das äußerst stabil ist und in dem die Detonationseigenschaften
des Ammoniumnitrat«; gehemmt sind, hei
der Detonation aber eine ausgezeichnete Detona- >5 tionskraft entwickelt. Nach der Explosion werden
keine CO- und CO2-GaSe frei. Es wurde gefunden,
daß diese positive Wirkung in schlammförmigen Sprengstoffen auf das gereinigte anorganische Gel aus
einem Aluminiumsilikat zurückzuführen ist, das fähig so ist, ein stabiles Ammoniumnitrat-GeJ zu bilden. Die
Detonationseigenschaften werden durch die Anwesenheit des durch Wasser gequollenen anorganischen
Gels verbessert, und zwar durch das flache und unregelmäßig feine Korn des Aluminiumsilikats, so daß
dieses die Eigenschaften des Sprengstoffes unmittelbar beeinflußt. Gasgefüllte Poren sind dabei nicht erforderlich.
Durch das Aluminiumsilikat-Gel bleiben homogene und thixotrope Eigenschaften des Sprengstoffes
erhalten. Die Sprengkraft eines mit dem Gel hergestellten Sprengstoffes läßt auch bei längerer
Lagerung nicht nach.
Die Eigenschaften der Einzelbestandteile des Sprengstoffgemisches unterscheiden sich von denjenigen
der Einzelbestandteile, d. h. von denen des Gels des natürlichen Aluminiumsilikats sowie von denen
des Ammoniumnitrats. So ist beispielsweise Ammoniumnitrat selbst explosiv, wenn es aber in der erfindungsgemäßen
Weise in Form des Gel-Gemisches vorliegt, ist dieses nicht explosiv, es sei denn, es wird
mit Aluminiumpulver od.dgl. versetzt. Das bedeutet, daß ein neuer Zustand für das Ammoniumnitrat geschaffen
wird, wenn es in Form des Gel-Gemisches vorliegt.
Auf diese Weise ist es möglich, eine stabile Aufschlämmung des Ammoniumnitrats zu bilden, in der
die explosiven Eigenschaften unterdrückt sind.
Da ferner das anorganische Ammoniumnitrat-Gel thixotrope Eigenschaften aufweist, wird es flüssig,
wenn es mit einer Druckpumpe in ein Sprengloch gepreßt wird, aber es erhält seine Viskosität wieder zurück,
wenn der Druck nachläßt und aufgehoben wird. Auf diese Weise wird das Einbringen des Sprengstoffes
in ein gewünschtes Loch leichter und die Sprengarbeiten unter Wasser oder unter See einfacher.
Der schlammförmige Sprengstoff wird zweckmäßig so hergestellt, daß pulverisiertes, natürlich vorkommendes Aluminiumsilikat, wie Montmorillonit, Vermiculit oder hydratisiertes Halloysit mit Wasser gewaschen wird, um den darin enthaltenen Anteil an Sand zu entfernen. Das Gemisch aus Aluminiumsilikat und Wasser wird mit einem Vibrationssieb (DIN Nr. 100) gesiebt und das dabei erhaltene durchsiebte Gemisch in ein Sol umgewandelt. Dieses Sol wird zum Sieden gebracht, durch Erwärmen konzentriert und dabei Aluminiumsilikat zum Quellen gebracht. Das so erhaltene gereinigte Aluminiumsilikat-Gel wird mit Ammoniumnitrat gemischt und dieses Gemisch mit einer Knetmaschine oder ei- -
Der schlammförmige Sprengstoff wird zweckmäßig so hergestellt, daß pulverisiertes, natürlich vorkommendes Aluminiumsilikat, wie Montmorillonit, Vermiculit oder hydratisiertes Halloysit mit Wasser gewaschen wird, um den darin enthaltenen Anteil an Sand zu entfernen. Das Gemisch aus Aluminiumsilikat und Wasser wird mit einem Vibrationssieb (DIN Nr. 100) gesiebt und das dabei erhaltene durchsiebte Gemisch in ein Sol umgewandelt. Dieses Sol wird zum Sieden gebracht, durch Erwärmen konzentriert und dabei Aluminiumsilikat zum Quellen gebracht. Das so erhaltene gereinigte Aluminiumsilikat-Gel wird mit Ammoniumnitrat gemischt und dieses Gemisch mit einer Knetmaschine oder ei- -
Sprengstoff 1. 2(j
Anorganisches Ammoniumnitrat-Gel <■) Teile
Ammoniumnitrat 7 Teile
anorganisches gequollenes
Gel 2 Teile a5
Aluminiumpulver 1 Teil
Explosionsgeschwindigkeit: 4000 bis 48D0 m/see.
(gemessen nach der Dautriche-Methode).
Sprengstoff 2:
Anorganisches Ammoniumnitrat-Gel 8,5 Teile
Ammoniumnitrat 8,5 Teile
anorganisches gequollenes
Gel 1,5 Teile
Aluminiumpulver 1,5 Teile
Explosionsgeschwindigkeit·. 5000 bis 5500 m/sec.
Sprengstoff 3:
Anorganisches Ammonium-
nitrat-Gel y Teile
Ammoniumnitrat 7 Teile
anorganisches gequollenes
nem Mahl- oder Reibmischer mechanisch geknetet.
Bei einer bevorzugten Verfahrensweise wird das Aluminiumsilikat-Gel zu einer heißen konzentrierten
Ammoniumnitratlösung gegeben, die aus einer Ammoniumnitratlösung abgezogen wurde, welche während
der Herstellung von Ammoniumnitrat zu einem Ammoniumnitrat-Kristallisationsapparat gebracht
wird. Das Gemisch wird anschließend gleichmäßig gerührt. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße
Ammoniumnitrat-Gel sehr wirtschaftlich hergestellt werden.
Wichtig ist, daß das Gemisch reift, und die Sprengkraft
des aus dem Gemisch hergestellten Sprengstoffes kann dadurch erhöht werden, daß der Reifungsprozeß
entsprechend gesteuert wird.
Die Erfindung wird an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.
2 Teile
0,5 Teile
0,5 Teile
Gel
Aktivkohle
Aluminiumpulver I Teil
Explosionsgesthwindigkeil: 43Ü0 bis 4700 m/sec.
Sprengstoff 4:
9 Teile
Anorganisches Aminonium-
niirat-Gel
Ammoniumnitrat
anorganisches gequollenes
Gel
Kieselsaure-Aerogel oder
Silikagelpulver
Aluminiumpulver 1 Teil
Aluminiumpulver 1 Teil
Explosionsgeschwindigkeit: 4500 bis 4400 m/sec.
7 Teile
2 Teile
2 Teile
1 Teil
Die Explosivkraft der Sprengstoffe kann durch Änderung
der Zusammensetzung des Ammoniumnitrat-Gel-Gemisches und durch das Mischungsverhältnis
mit Aluminiumpulver nach Wunsch variiert werden.
Das als Rohmaterial verwendete anorganische Ammoniumnitrat-Gel ist während der Herstellung
und seines Transports auf Grund des hohen Wassergehalts sehr stabil, und das Produkt zeigt explosive
Eigenschaften erst dann, wenn es mit etwa 10% Aluminiumpulver
od.dgl. gemischt wird. Auf das Gemisch wird dort, wo eine Sprengarbeit erforderlich ist,
eine Sprengkapsel oder ein Zündverstärker aufgesetzt.
Eines der Merkmale der unter Verwendung des anorganischen Ammoniumnitrat-Gels hergestellten
Schlammsprengstoffe besteht darin, daß auf Grund der anorganischen Gelkomponente die Detonationswelle sich weit ausbreitet, im Gegensatz zu organischen
Gelen, wie z.B. Guar-Gum. Außerdem wird in den Sprengstoffen 3 und 4 die Luft fest in den feinen
Poren oder Kapillaren zurückgehalten und kann daher nur schwer daraus entweichen, so daß eine Verschlechterung
des Sprengstoffes vermieden wird, wie es beispielsweise beim Entweichen von Luft bei herkömmlichem
Dynamit der Fall ist.
Claims (2)
1. Anorganisches Ammoniumnitrat-Gel, das Aluminiumsilikat enthält, zur Herstellung
schlammförmiger Sprengstoffe ohne Zusatz weiterer Verdickungsmittel, gekennzeichnet
durch ein gereiftes Gemisch aus Ammoniumnitrat und einem gereinigten und mit Wasser gequollenen,
anorganischen Gel aus Montmorillonit, Vermiculit oder hydratisiertem Halloysit.
2. Verfahren zur Herstellung eines anorganischen Ammoniumrritrat-Gels gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß Montmorillonit, Vermiculit oder hydratisiertes Halloysit mit Wasser
gemischt wird, das wäßrige Gemisch gesiebt und das hindurchgegangene Aluminiumsilikat-Sol
zum Sieden gebracht und durch Erwärmen gequollen und konzentriert und anschließend mit
Ammoniumnitrat gemischt und das Gemisch reifen gelassen wird.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2646071 | 1971-04-24 | ||
| JP2646071 | 1971-04-24 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2218005A1 DE2218005A1 (de) | 1972-11-16 |
| DE2218005B2 DE2218005B2 (de) | 1976-02-26 |
| DE2218005C3 true DE2218005C3 (de) | 1977-09-15 |
Family
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